JPH0577251U - 溶融金属めつき浴用シンクロールの軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融金属めつき浴のシンクロールの軸受摺動
面にセラミツクスを適用して耐用寿命を改善する。 【構成】 シンクロールの支軸部Ｓ_R の周面を包囲する
半円弧摺動面を有する上側メタルブロツク１０と下側メ
タルブロツク４０とからなり、上側メタルブロツク１０
の円弧面には、溝底に向って溝幅が拡大する傾斜側壁を
有する円周溝１１が形成され、上記円周溝１１内に、摺
動面部材として、溝の側壁の傾斜面とほぼ一致する傾斜
側壁を有する複数個の弧形板状のセラミツクスピース２
０，２０，…が、難溶性無機繊維材層３０を介して周方
向に連接嵌装されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は連続溶融金属めつき浴中に浸漬配置されるシンクロールの軸受構造の 改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

鋼帯の連続溶融金属めつきは、図７に示すように、溶融金属めつき浴Ｍ中に浸 漬配置されたシンクロールＲに、被めつき鋼帯Ｓを巻掛けて浴中を通過させるこ とにより行われる。 図６はそのシンクロールの従来の代表的な軸受構造を示している。Ｓ_R はシン クロールＲの両端の支軸部であり、１は軸受部材（以下、「ベースメタル」）で ある。ベースメタル１は、ホルダー２内に嵌着固定され、クランプ３，３により 軸受支持台４に固定されている。シンクロールＲの支軸部Ｓ_R は、被めつき鋼帯 の張力により、半円形状のメタルブロツク１の孤状摺動面に当接して支承され、 電動機による回転駆動下に、ロールの胴部に巻掛けられている鋼帯Ｓ（図７）の 搬送を行う。

【０００３】 上記シンクロールの軸受部は、溶融金属の熱、溶融金属による侵食、およびロ ール回転に伴う摩耗が重畳負荷するため、損傷の進みが速く、ロールおよびその 軸受部の頻繁な交換・修復を必要とし、またそのつどめつきラインの操業中断を 余儀なくされる。 その対策として、セラミツクスを摺動面に適用し、そのすぐれた耐熱性、耐食 性および耐摩耗性により軸受部の耐用寿命を改善するこころみがなされている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、セラミツクスは脆性材料であり、熱的・機械的衝撃による割れ や欠けを生じ易く、またその熱膨張係数とロールやベースメタル等の金属の熱膨 張係数とが大きく異なる（例えば、窒化けい素セラミツクス：約３×１０^-6／℃ ，ステンレス鋼：約１０〜１２×１０^-6／℃）ために、熱歪みによる損傷も受け 易く、安定な使用を確保することは困難である。 しかも、セラミツクスは溶接が不可能なため、割れや欠けを生じると、簡単に 摺動面から脱落して摺動面部材としての機能を失うばかりか、その脱落と共にロ ールの回転レベルが変化することにより、回転不良という重大なトラブルが発生 する。

【０００５】 そこで本考案は、シンクロールの摺動部に対するセラミツクスの取付けが容易 で、熱的・機械的な衝撃や熱歪み等による割れや欠けを生じにくく、また万一割 れや欠けが生じても、摺動面から容易に脱落せず、摺動面部材として安定に機能 させることができる軸受構造を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案のシンクロールの軸受構造は、径方向に２分割され、両者合してシンク ロールの支軸部周面を包囲する半円弧摺動面を有する上側メタルブロツク１０と 下側メタルブロツク４０とからなり、 上側メタルブロツク１０の円弧面には、少なくとも被めつき鋼帯の張力による 荷重作用線方向を含む領域に亘り、溝底に向って溝幅が拡大する傾斜側壁を有す る円周溝１１が形成され、 上記円周溝１１内に、摺動面部材として、溝の側壁の傾斜面とほぼ一致する傾 斜側面を有する、円周方向の複数個に分割された弧形状のセラミツクスピース２ ０，２０，…が、難溶性無機繊維材層３０を介して周方向に連接嵌装されている ことを特徴としている。

【０００７】

【作用】

本考案の軸受構造において、上側メタルブロツク１０に摺動面部材として取付 けられるセラミツクスは、円弧方向の複数個の弧形状ピース２０，２０，…に分 割され、かつ難溶性無機繊維層３０を介して円周溝１１内に嵌装されているので 、その分割効果と無機繊維層の緩衝効果とにより、セラミツクスに作用する応力 が分散され、熱的・機械的衝撃に対する耐割れ・欠け性が高く、またロール支軸 部やべースメタル等の熱膨張係数の相違による応力ひずみも効果的に吸収される 。 更に、上側メタルブロツク１０の円周溝１１を、溝底に向って溝幅が拡大する テーパ形状とし、セラミツクスには、これと対応するテーパ形状をもたせている ので、仮にセラミツクスに割れが発生しても、容易に脱落することがなく、溝内 に係止されて摺動面部材としての機能を保持する。

【０００８】 以下、本考案について実施例を示す図面を参照して説明する。 図１は、上側メタルブロツク１０とその半円弧周面に形成された円周溝１１に 対するセラミツクスピース２０の取付け状況を示し、図２は、その上側メタルブ ロツク１０と対をなす半円弧周面４１を有する下側メタルブロツク４０を示して いる。図３は、セラミツクスピース２０（２０₁ ，２０₂ ，…）からなる摺動面 を有する上側メタルブロツク１０と下側メタルブロツク４０とを合体し、シンク ロールＲの支軸部Ｓ_R を包囲軸承した状態を示している。

【０００９】 図１に示したように、上側メタルブロツク１０の半円弧周面の円周溝１１は溝 の深さ方向に溝幅が拡大する傾斜側壁面１２，１２を有し、その溝底１３および 左右の傾斜側壁面１２，１２に、緩衝層３０として、溶融めつき金属に対する難 溶性、耐熱性等を備えた無機繊維材（例えばガラス繊維、セラミツクス繊維等の シートないしフエルト等）からなる層が形成されている。 上側メタルブロツク１０の円周溝１１内には、円周方向の複数個に分割された セラミツクスピース２０，２０，…を１組として緩衝層である繊維材層３０を介 して嵌装される。各セラミツクスピース２０，２０，…は、円周溝１１に沿つた 円弧形状を有すると共に左右両側面は、円周溝１１の傾斜側壁１２，１２とほぼ 同じ角度の傾斜面をなしている弧形板状部材であり、円周方向に連接嵌装されて 、ロールの支軸部Ｓ_R に対向する半円周の摺動面を形成する。

【００１０】 上側メタルブロツク１０の円周溝１１内に連接嵌装されて摺動面を形成するセ ラミツクスピース２０，２０，…の分割個数は、約２〜６個程度（図では４分割 の例である）であつてよい。 セラミツクスピース２０，２０，…の幅寸法は例えば５０〜２００ｍｍ程度で あり、肉厚（径方向厚さ）は例えば１０〜５０ｍｍ程度である。 セラミツクスピース２０，２０…により形成される摺動面は上側メタルブロツ ク１０の円周溝１１の両側の円弧面１４，１４より径方向内方に突出する高さと する必要は必ずしもなく、図示のように円弧面１４，１４と同一の高さとして構 わない。 また、各セラミツクスピース２０，２０…の傾斜側面２１，２１と円周溝１１ の傾斜側壁面１２，１２との間の繊維材層３０が形成される隙間幅は約０．４〜 ４ｍｍ（片側）であつてよく、溝底１３とセラミツクスピース２０，２０…の外 周面との間の繊維材層３０が形成される隙間は約０．４〜１０ｍｍ程度としてよ い。更に、円周溝１１内の１組のセラミツクスピース２０，２０…の合計の弧長 は、円周溝１１の弧長より若干（例えば０．２〜２ｍｍ）短くし、隣り合うセラ ミツクスピース２０の端面２２同士の向い合う当接界面、および円周溝１１の両 端に位置するセラミツクスピース２０₁ ，２０₄ （図３）の外側の端面（下側メ タルブロツク４０の端面と向い合う面）にも、前記と同材種の繊維材層３０を装 填するのが好ましい。

【００１１】 上記のように、上側メタルブロツク１０の円周溝１１内に１組のセラミツクス ピース２０，２０…を嵌装したうえ、図３に示すように、シンクロールの支軸部 Ｓ_R を包囲するように下側メタルブロツク４０と合体させる。 下側メタルブロツク４０と合体された上側メタルブロツク１０の円周溝１１内 のセラミツクスピース２０（２０₁ ，２０₂ ，２０₃ ，２０₄ ）は、両端のセラ ミツクスピース２０₁ および２０₄ の端面に下側メタルブロツク４０の半割面が 当接して支えられることにより円周溝１１内に保持され、そのセラミツクスピー ス２０（２０₁ ，２０₂ ，２０₃ ，２０₄ ）が形成する半円周のセラミツクス摺 動面と下側メタルブロツク４０の半円周摺動面とにより、シンクロールの支軸部 Ｓ_R を一周する摺動面を形成して支軸部Ｓ_R を包囲軸承する。

【００１２】 図４は、上記の上側メタルブロツク１０と下側メタルブロツク４０とでシンク ロールＲの支軸部Ｓ_R を包囲軸承して溶融金属めつき浴中に浸漬配置される軸受 構造の例を示している。図５は、そのＸ−Ｘ断面図である。 その軸受構造は、シンクロールの支軸部Ｓ_R を上側メタルブロツク１０と下側 メタルブロツク４０とで包囲軸承する点を除いて、前記図６に示した従来の軸受 構造と特に異ならず、上側メタルブロツク１０と下側メタルブロツク４０は両者 合体してロールの支軸部Ｓ_R を包囲しホルダー２に内嵌固定され、クランプ３， ３を介して軸受支持台４に保持され、その支軸部Ｓ_R の端面には、ロールのスラ ストを防止するためのストツパー６が接触配置される。なお、ロールの支軸部Ｓ _R の周面には、上側メタルブロツク１０のセラミツクス摺動面に対する耐摩耗性 を高めるために、所望により硬質金属材料（例えば、ステライトあるいはＷＣ系 溶射等）からなるスリーブｃが装着される。

【００１３】 前記図３等に示した軸受構造の例では、上側メタルブロツク１０の半円周面の 全長に亘つて円周溝１１を形成してセラミツクスピース２０（２０₁ ，２０₂ ， ２０₃ ，２０₄ ）からなる半円周のセラミツクス摺動面を形成することとしてい るが、必ずしも半円周の全長に亘つてセラミツクス摺動面を形成する必要はなく 、シンクロールＲに巻掛けられる被めつき鋼帯Ｓの張力による荷重作用線方向Ｌ を含む限定された領域、例えば図３において、セラミツクスピース２０₁ ，２０ ₂ ，２０₃ の部分に限定して円周溝１１を形成し、セラミツクスピース２０₄ の 位置する部分は上側メタルブロツク１０の円弧周面のままとしてその円周溝にセ ラミツクスピース２０₁ ，２０₂ ，２０₃ を嵌装固定した構成としてもよい。

【００１４】

【考案の効果】

本考案の軸受構造は、上側メタルブロツクのセラミツクス摺動面を、円弧方向 の複数個に分割された１組のセラミツクスピースで形成しているので、セラミツ クスに作用する応力を分散することができ、またセラミツクスピースは、無機繊 維材層を介して円周溝内に嵌装されているので、がたつきが無く安定に円周溝内 に保持されると共に、メタル部材とセラミツクスとの熱膨張係数の相違に起因し てセラミツクスに加わる熱ひずみによる応力や、セラミツクスに対するロール支 軸部の衝撃荷重も、無機繊維材層の緩衝作用により効果的に吸収緩和される。 更に、セラミツクスピースは、円周溝の傾斜側壁面により溝内に抱持されてい ると共に、上側メタルブロツクと合体した下側メタルブロツクの端面に支えられ ているので、万一セラミツクスピースに割れが発生しても脱落せず、摺動面部材 としての機能を保持する。 従つて、本考案によれば、シンクロールの長期に亘つて安定な使用が可能とな り、セラミツクスを適用したことによる効果として、摺動面の偏摩耗や侵食等が 著しく少なくなり、耐用寿命を大きく高めることができると共に、溶融めつき操 業の効率改善効果を得ることができる。 なお、セラミツクス摺動面を、複数個に分割した弧形板状ピースとして上側ベ −スメタルの内周溝内に溝の周方向から嵌め込むこととしているので、組立やメ ンテナンス作業性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の軸受部の上側メタルブロツクとその円
周溝に対するセラミツクスピースの取付け状態を示す斜
視説明図である。

【図２】上側メタルブロツクと合体される下側メタルブ
ロツクを示す斜視図である。

【図３】セラミツクス摺動面を有する上側メタルブロツ
クと下側メタルブロツクとを合体した本考案の軸受部の
実施例を示す径方向断面図である。

【図４】本考案の軸受部が組込まれたシンクロールの軸
受構造の実施例を示す軸方向正面図である。

【図５】図４のＸ−Ｘ断面図である。

【図６】従来のシンクロールの軸受構造の例を示す正面
図である。

【図７】溶融金属めつき浴槽内のシンクロールによる被
めつき鋼帯の巻掛け搬送を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１０：上側メタルブロツク，１１：円周溝、２０（２０
₁ ，２０₂ ，２０₃ ，２０₄ ）：セラミツクスピース，
３０緩衝層（繊維層），４０：下側メタルブロツク。 ２：ホルダー，３：クランプ，４：軸受支持台，Ｒ：シ
ンクロール，Ｓ_R ：シンクロール支軸部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 径方向に２分割され、両者合してシンク
   ロールの支軸部周面を包囲する、半円弧摺動面を有する
   上側メタルブロツク１０と下側メタルブロツク４０とか
   らなり、 上側メタルブロツク１０の円弧面には、少なくとも被め
   つき鋼帯の張力による荷重作用線方向を含む領域に亘
   り、溝底に向って溝幅が拡大する傾斜側壁を有する円周
   溝１１が形成され、 上記円周溝１１内に、摺動面部材として、溝の側壁の傾
   斜面とほぼ一致する傾斜側面を有する、円周方向の複数
   個に分割された弧形板状のセラミツクスピース２０，２
   ０，…が、難溶性無機繊維材層３０を介して周方向に連
   接嵌装されていることを特徴とする溶融金属めつき浴用
   シンクロールの軸受構造。